JPS6321918Y2

JPS6321918Y2 -

Info

Publication number: JPS6321918Y2
Application number: JP1980175797U
Authority: JP
Priority date: 1980-12-08
Filing date: 1980-12-08
Publication date: 1988-06-16
Also published as: JPS5797398U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は比較的低い電源電圧で放電灯を始動
させる放電灯点灯装置に関するものである。

第１図は従来のそのような装置の一例を示す回
路図で、図において１は放電灯である110Wラピ
ツドスタート形（FLR−110）けい光ランプ、１
ａ，１ａランプ１のフイラメント、２は200V交
流電源、３はコンデンサで、スイツチＳを介し
て、ランプ１と直列に電源２に接続されている。
４はランプ１とコンデンサ３とを接続するチヨー
クコイルで、コンデンサ３とともに容量性インピ
ーダンスを形成してランプ１の電流を制限すると
ともに、上記電流の波形を正弦波的にする役割り
も果している。５は力率改善兼用のフイラメント
トランス、６は始動パルス発生回路で、以下のよ
うな構成になつている。

Ａはチヨーク４の中間端子、７は抵抗８、コン
デンサ９を介して端子Ａと、電源２の一方の極と
の間に接続されたトライアツク、１０はチヨーク
４の２次巻線、１１，１２は巻線１０を介して電
源２の両極間に接続した分圧抵抗、１３と１４は
抵抗１２及び巻線１０と並列に設けられた抵抗と
コンデンサ、１５及び１６はトライアツク７のゲ
ート回路に設けられたシリコン対称性スイツチン
グ素子（以下SSSと呼ぶ。）及びゲート抵抗であ
る。

このような構成のものにおいてスイツチＳを投
入すると、フイラメント１ａ，１ａはトランス５
により予熱される。一方パルス発生回路６では半
サイクル毎にコンデンサ１４の充電電圧がSSS１
５のブレークオーバ電圧に達するとトライアツク
７が導通し、チヨーク４の端子Ａまでのインダク
タンスとコンデンサ９との直列共振が起こつて、
チヨーク４の両端子には約1000V前後のパルス電
圧が発生し、そのパルス電圧と電源電圧の和電圧
がランプ１に印加して、ランプ１を点灯させる。

ランプ１が点灯すると巻線１０に生ずる電圧と
抵抗１２の電圧降下とが打消し合うように作用
し、常時コンデンサ１４の端子電圧をSSS１５の
ブレークオーバ電圧以下に保つようになつている
ため、パルスは停止する。

このような装置が使用される以前にはFLR−
110を点灯するには350V以上の電圧を必要として
いた。そのようなものに比較すると上記装置は
200Vで点灯するため、電力損失が少くてすむと
いう利点がある。

しかし図に見られるように、このような装置は
構成が複雑であり、その結果長期間の使用に対す
る信頼性に乏しく、高価になり勝ちであるという
欠点があつた。

またパルスを使用するため、ランプ１を始動さ
せるのに高電圧を必要とし、チヨーク４や器具内
配線の絶縁耐圧をハイグレードのものにする必要
があるという欠点もあつた。

この考案は上記欠点を改善することを目的とす
るものである。

第２図はこの考案の一実施例を示す回路図で、
前図と同一符号は同一または相当部分を示す。図
において４ａはチヨークコイルで、チヨーク４と
同様に電流制限及び波形整形の役割りを果たすも
のであるが、端子Ａや巻線１０のない簡単なもの
である。１７はSSS１８を介してランプ１と並列
に設けられた整流素子であるダイオード、１９は
ダイオード１７と並列に設けられたスイツチング
素子であるSSSである。なお２ａ，２ｂは電源２
の両極である。

いま極２ａがからに転極する時にスイツチ
Ｓを投入したとすると、SSS１８には次第に増加
する電源電圧が印加される。一方フイラメント１
ａ，１ａはトランス５により予熱され始める。電
源電圧が次第に増加してSSS１８のブレークオー
バ電圧に達するとSSS１８は導通してダイオード
１７には順方向電流が流れ、コンデンサ３を図示
した極性に充電する。

いまコンデンサ３のリアクタンスをXc、チヨ
ーク４ａのリアクタンスをX_Lとする。一定電源
電圧でランプ１に定格電流を流すためには電流制
限インピーダンＺ＝X_C−X_Lは一定でなければな
らないが、Ｚ＝一定の条件下ではX_C，X_Lは種々
の値を取り得る。

いま簡単なためX_C／X_L＝２とすると、コンデンサ３は電源電圧の最大値まで充電され、極２ａ，２
ｂが転極するまでほゞその充電電圧を保持する。
従つて極２ｂがになつたときにはSSS１８，１
９すなわランプ１のフイラメント１ａ，１ａ間に
はコンデンサ３の充電電圧と交流電源電圧との和
電圧が印加される。いま直列に配置されたSSS１
８，１９のブレークオーバー電圧をランプ１の始
動に適した値に選定しておくと、上記和電圧がそ
の値に達してSSS１８，１９が導通し、コンデン
サ３の充電電荷は完全に放電される。従つて極２
ａが再びに転極すると前記のようにして、コン
デンサ３は再び図示の方向に充電され、上記のよ
うな動作が繰返される。

その間にフイラメント１ａ，１ａはトランス５
により予熱され続けるので次第に温度が上昇し、
始動に適する温度に達するとコンデンサ３の充電
電圧と電源電圧の和電圧とによつて、ランプ１内
に放電が開始する。この場合放電開始時にコンデ
ンサ３の放電電流が重畳されることと、電源電圧
はまだ上昇過程にあることとにより、グロー放電
過程がほとんどなく直ちにアーク放電状態となる
ため、始動が確実であるばかりか、フイラメント
１ａに損傷を与えることも非常に少い。

ランプ１が点灯すると、ランプ電圧はSSS１８
のブレークオーバ電圧以下となるので、点灯中は
遮断手段であるSSS１８により整流素子２の順方
向電流は遮断され、ランプ１は正常な点灯を持続
する。

第２図においてはコンデンサ３及び極２ｂとフ
イラメント１ａ，１ａとの接続点を上方のリード
線にしてあるが、フイラメント１ａ，１ａの下方
のリード線に接続すると、フイラメント１ａ，１
ａはトランス５による予熱電流と、SSS１８及び
SSS１８，１９の導通による予熱電流とにより加
熱されるため始動時間を短縮することができる。
またその場合はフイラメントトランス５の出力電
圧を低下させることが可能となり、その分電力損
失を減少させ得るという利点がある。

上記実施例はX_C／X_L＝２の場合について説明したが、X_C／X_L＜２にするとコンデンサ３の充電電圧をより高くすることができ、更に低い電源電圧でラ
ンプ１を始動させることができる。

上記のように簡単な構成のもので、ランプ１を
低い電源電圧で良好な始動をおこなうことができ
るとともに、安価で信頼性も高いという効果が得
られる。また器具内配線の絶縁耐圧を余りハイグ
レードのものにする必要もない。

しかし電源電圧に対しランプ１の電圧が高くな
るに従い、SSS１８のブレークオーバ電圧とラン
プ１のピーク電圧とが近付き、第２図のような構
成では点灯中SSS１８が導通してしまい、安定し
た点灯が不可能になる場合がある。

第３図はそのような場合に適する、異なる実施
例を示す回路図で、ランプ１の点灯時に整流素子
１７の順方向電流を遮断する遮断手段として、
SSS１８の代りにトライアツク２０を使用してい
る。また、第２図の整流素子１７と並列に設けら
れたSSS１９は一方向にのみ導通するものである
ので、この実施例ではシリコン単方向スイツチン
グ素子（以下ダイアツクと呼ぶ。）２１を用いた。
２２及び２３はトライアツク２０のゲート回路に
設けられたSSS及びゲート抵抗、２４は一方のフ
イラメント１ａとSSS２２の一極とを接続するコ
ンデンサ、２５は他方のフイラメント１ａとSSS
２２の上記極とを接続する高抵抗である。

このような構成のものにおいて、極２ａがか
らに転極するときにスイツチＳを投入すると、
コンデンサ２４は充電され始める。この場合コン
デンサ３の容量はコンデンサ２４の容量に比して
非常に大きなものであるので、コンデンサ３の充
電電圧は僅かなものである。コンデンサ２４の充
電電圧がSSS２２のブレークオーバ電圧に達する
とトライアツク２０が導通し、ダイオード１７の
順方向電流により、フイラメント１ａ，１ａが予
熱されると同時にコンデンサ３は図示した極性に
充電される。電源２の極性が反転して極２ｂが
になる以前に、コンデンサ３の充電電圧と電源電
圧との差電圧によりコンデンサ２４は逆方向に充
電され始める。しかしこの場合の充電電流は微小
なものであるので、コンデンサ３の充電電圧の低
下は僅かなものである。コンデンサ２４は電源２
の転極以前にSSS２２をブレークオーバさせ、ト
ライアツク２０を導通状態にするため、コンデン
サ３の充電電圧と電源電圧との合成電圧はダイア
ツク２１に印加される。ダイアツク２１のブレー
クオーバ電圧がランプ１を始動させるに適切な値
に選ばれてあれば、上記合成電圧によりダイアツ
ク２１はブレークオーバし、コンデンサ３の充電
電荷を放電するとともにフイラメント１ａ，１ａ
を予熱する。このような動作を繰返すうちにフイ
ラメント１ａ，１ａの温度が始動に適する値まで
達するとランプ１が始動する。この始動が確実
で、フイラメント１ａに損傷を与えることが少い
点は前記実施例と同様である。

ランプ１が点灯すると、コンデンサ２４と高抵
抗２５との直列回路にはランプ１の電圧に応じた
電流が流れる。しかし、抵抗２５の抵抗値が大き
いためコンデンサ２４の端子間には、ランプ１の
再点弧ピークに対応したピーク電圧はほとんど現
れない。従つて電源電圧とランプ１の電圧とが相
当近接した値のものであつてもSSS２２はブレー
クオーバせず、トライアツク２０は遮断状態を維
持するため、ランプ１は正常な点灯を持続する。

上記実施例においては、ランプ１の電流を制限
するインピーダンスＺはコンデンサ３とチヨーク
４ａとの容量性のものであつたが、コンデンサ３
を用いる限り、誘導性のものであつても、また高
周波におけるコンデンサ３のみのもの、或いはコ
ンデンサ３と直列に抵抗を付加したようなもので
も同様の効果が得られる。

特にインピーダンスＺがコンデンサ３のみ、或
いはそれに抵抗を付加したようなものは、高周波
成分に対するインピーダンスが、チヨーク４ａを
有するものに比し非常に小さいため、従来のパル
ス或いは高周波をランプ１に印加して始動せしめ
るような始動回路は適正な動作をしなかつたり、
例え動作したとしても電源２に浸入するラジオノ
イズが大きいという欠点があるが、本考案のもの
では始動は確実であり、ラジオノイズも少い。

前記実施例はすべてけい光ランプ１に関するも
のであつたが、高圧水銀ランプその他の放電灯１
に対しても同様の効果が得られる。

この考案は以上説明したとうり、放電灯の電流
を制限するコンデンサを有するものにおいて、上
記放電灯と並列に設けられた整流素子と、この整
流素子と並列に接続されたスイツチング素子と、
上記放電灯の点灯時に上記整流素子の順方向電流
を遮断する遮断手段とを設けるという、簡単、安
価で信頼性の高い構成により、比較的低い電源電
圧で、上記放電灯の電極を損うことなく、確実な
始動をおこなうことができるという効果が得られ
る。またこの場合パルスを用いたものに比し、低
い電圧で放電灯を始動できるので、器具内配線等
の絶縁等の絶縁耐圧をローグレードのものにでき
るという利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の回路図、第２図はこの考案
の一実施例を示す回路図、第３図は異なる実施例
を示す回路図である。図において１は放電灯、２は交流電源、３はコ
ンデンサ、１７は整流素子、１８，２０，２２，
２３，２４，２５は遮断手段、１９，２１はスイ
ツチング素子である。なお各図中同一符号は同一
または相当部分を示す。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

放電灯と直列に交流電源に接続され、上記放電
灯の電流を制限するコンデンサ、上記放電灯と並
列に設けられた、放電灯の始動時に上記コンデン
サを一方向に充電する整流素子と放電灯の点灯時
にこの整流素子の順方向電流を遮断する遮断手段
の直列回路、この整流素子と並列に設けられ、上
記コンデンサの充電々圧と交流電源電圧との合成
電圧で導通するスイツチング素子を備えたことを
特徴とする放電灯点灯装置。